第六章第二节第2课时化学反应限度课件 高一化学人教版（2019）必修第二册.pptx

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1、化学反应的限度思考思考:一一个个化化学学反反应应在在实实际际进进行行时时，反反应应物物能能否否按按方方程程式式中中相相应应的的物物质质的的计计量量关关系系完完全全转转变变为为生生成成物物？如如果果能能，是是在在什什么么条条件件下下？如如果果不不能能，原原因因是是什么？什么？不能，因为反应都存在一定的可逆性。不能，因为反应都存在一定的可逆性。SO2+H2O H2SO3NH3+H2O NH3 H2O炼铁高炉尾气之谜炼铁高炉尾气之谜 炼制炼制1t1t生铁所需要的焦炭的实际生铁所需要的焦炭的实际用量，远高于按照化学方程式计算所用量，远高于按照化学方程式计算所需用量，且从高炉炉顶出来的气体中需用量，且从

2、高炉炉顶出来的气体中含有没有利用的含有没有利用的COCO气体。气体。启示启示:化学反应是有限度的，有些能进行地较化学反应是有限度的，有些能进行地较彻底，有些反应是不彻底的，甚至是可逆的。彻底，有些反应是不彻底的，甚至是可逆的。可逆反应可逆反应高温高温Fe2O3+3CO =2Fe+3CO2C+O2=CO2高温C+CO2 =2CO 1 1、可逆反应、可逆反应(1)(1)定义：在定义：在同一条件同一条件下下,既向正反应方向进行既向正反应方向进行,同时又向逆反应方向进行的反应。同时又向逆反应方向进行的反应。典型的可逆反应有典型的可逆反应有:N2+3H2 2NH3催化剂催化剂高温高压高温高压2SO2+O

3、2 2SO3催化剂催化剂高温高温H2 +I2 2HI 正反应正反应逆反应逆反应思考与交流(1)水的生成（H2+O2）与电解，(2)二次电池的放电与充电，(3)CO2和H2O在植物中通过光合作用合成糖与糖在体内氧化生成CO2和H2O，它们是否属于“可逆反应”？可逆反应有什么特点？可逆反应有什么特点？双向性双向性 同时性同时性 共存性共存性(2)(2)特点：特点：某温度和压强下的密闭容器中某温度和压强下的密闭容器中,2SO2+O2 2SO3010203040506070SO210.70.50.350.20.10.10.1O20.5 0.350.250.180.1 0.050.050.05SO300

4、.30.50.650.80.90.90.9此条件下进行到此条件下进行到什么时候什么时候达到了这个达到了这个反应的限度反应的限度?达到反应限度达到反应限度时该反应是否时该反应是否停止停止了？了？催化剂催化剂t(min)C(mol/L)c(SO2)、c(O2)最大，最大，v(正正)最大最大 c(SO3)=0 v(逆逆)=0开始时开始时只有正反应，只有正反应，v(逆逆)=0反应速率v(正)v(逆)t1时间（t）0正逆反应都进行，正逆反应都进行，v(逆逆)0，v(正正)v(逆逆)反应速率v(逆)t1时间（t）0（2）c(SO2)、c(O2)逐渐减小逐渐减小 ,v(正正)逐渐减小逐渐减小 c(SO3)逐

5、渐增大，逐渐增大，v(逆逆)逐渐增大逐渐增大反应过程中反应过程中v(正)反应速率v(正)v(逆)t1时间（t）0(1)0t1：v(正)v(逆)(2)t1 ：v(正)=v(逆)平衡状态反应平衡时反应平衡时2SO2+O2 2SO3催化剂v(正正)=v(逆逆)0二、化学平衡二、化学平衡1 1、概念：、概念：在一定条件下，在一定条件下，可逆反应可逆反应进行到一定的程度时，进行到一定的程度时，V V正正=V=V逆逆，反应物的浓度和生成物的反应物的浓度和生成物的浓度不再改变浓度不再改变，达到一种表面静止的，达到一种表面静止的状态。称为状态。称为“化学平衡状态化学平衡状态”，简称，简称化学平衡。化学平衡。强

6、强调调三三点点对象对象：可逆反应可逆反应实质：实质：v(正正)=v(逆逆)标志：标志：各组分的各组分的 浓度浓度或或百分含量保持百分含量保持不变不变2 2、化学平衡的特征：、化学平衡的特征：逆、动、等、定、变、逆、动、等、定、变、逆：逆：可逆反应。可逆反应。动：动：动态平衡动态平衡。等：等：v v正正 v v逆逆0定：定：反应混合物各组分的反应混合物各组分的浓度浓度或或百分含量百分含量保持保持不变不变。变：变：化学平衡建立在一定条件下，条件改变时，平衡就会被破坏，化学平衡建立在一定条件下，条件改变时，平衡就会被破坏，变为不平衡，并在新条件下建立新的平衡。变为不平衡，并在新条件下建立新的平衡。速

7、率关系速率关系A:同一种物质同一种物质：生成生成速率速率=消耗消耗速率，即速率，即v正正 v逆逆B：不同不同的物质：的物质：a)一看一看方向：方向：（即一正一逆即一正一逆）b)二二看看计量数计量数：化学反应速率之比化学反应速率之比=化学计量数之比；化学计量数之比；4、判断化学平衡的标志、判断化学平衡的标志：直接标志：直接标志含量关系：含量关系：反应混合物各组分的反应混合物各组分的浓度浓度、物质的物质的量量、百分含量百分含量（质量分数、摩尔分数、体积分数、质量分数、摩尔分数、体积分数、分子数之比分子数之比）保持）保持不变不变1.以反应以反应N2(g)+(g)+3H2(g)+(g)+2NH3(g(

8、g)为例，达到平衡的标志为例，达到平衡的标志 是？是？N2的消耗速率与的消耗速率与N2的生成速率的生成速率N2的消耗速率与的消耗速率与NH3的的速率之比等于速率之比等于H2的生成速率与的生成速率与NH3的的速率之比等于速率之比等于N2的生成速率与的生成速率与H2的的速率之比等于速率之比等于相等相等消耗消耗1:21:23:23:21:31:3生成生成消耗消耗2、一定条件下，反应、一定条件下，反应N2+3H2 2NH3达到平衡的标志是达到平衡的标志是 A、1mol NN键断裂的同时，有键断裂的同时，有3mol HH键形成键形成B、1mol NN键断裂的同时，有键断裂的同时，有3mol HH键断裂键

9、断裂 C、1mol NN键断裂的同时，有键断裂的同时，有6mol NH键断裂键断裂 D、1mol NN键断裂的同时，有键断裂的同时，有6mol NH键形成键形成 间接标志：间接标志：以反应以反应mA(g)+nB(g)pC(gmA(g)+nB(g)pC(g)为例（为例（）混合气体的总压强、总体积、总物质的量保持不变。混合气体的总压强、总体积、总物质的量保持不变。混合气体的平均相对分子质量、密度保持不变。混合气体的平均相对分子质量、密度保持不变。特殊标志：特殊标志：对于对于有色物质有色物质参加反应，如果体系颜色不变，反应达到平衡参加反应，如果体系颜色不变，反应达到平衡对于吸热或放热反应，如果体系温

10、度不变，反应达到平衡对于吸热或放热反应，如果体系温度不变，反应达到平衡适用于适用于m+nm+np p的反应的反应 气体的气体的P总总、n总总的、混合气体的的、混合气体的相对相对分子质量分子质量、密度密度、反应平、反应平衡时衡时n之比、之比、反应平衡反应平衡时时c之之比比在在等系数的气体等系数的气体反应中反应中-不能不能作为平衡判据的是作为平衡判据的是例例3、在一定温度下，向、在一定温度下，向1L密闭容器中加入密闭容器中加入1molX气体和气体和2molY气体发生如下反应：气体发生如下反应：X(g)+2Y(g)2Z(g），此反应达到平衡的标志是：），此反应达到平衡的标志是：A、容器内压强不随时间

11、变化、容器内压强不随时间变化 B、容器内各物质的浓度不随时间变化、容器内各物质的浓度不随时间变化 C、容器内、容器内X、Y、Z的浓度之比为的浓度之比为1:2:2D、单位时间消耗、单位时间消耗0.1molX的同时生成的同时生成0.2molZ适用于适用于m+n=pm+n=p的反应的反应 只有只有随着反应的发生而改变的物理量不再随着反应的发生而改变的物理量不再改变改变了且了且正正=逆逆，反应达到，反应达到平衡；平衡；那些在反应开始前已存在的物理量不能那些在反应开始前已存在的物理量不能作作为判断化学反应是否达到平衡的依据（总质为判断化学反应是否达到平衡的依据（总质量或密度）。量或密度）。3、在一定条件

12、下，某容器中充入、在一定条件下，某容器中充入N2和和H2合成合成NH3,以下叙述错误的是（以下叙述错误的是（）A.开始反应时，正反应速率最大，逆反应速开始反应时，正反应速率最大，逆反应速 率为零率为零B.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零最后减小为零C.随着反应的进行逆反应速率逐渐增大，后随着反应的进行逆反应速率逐渐增大，后保持恒定保持恒定D.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定最后与逆反应速率相等且都保持恒定B4.在在一定温度下一定温度下,可逆反应可逆反应A(g)+3B(g)

13、2C(g)达到平衡的标志是（达到平衡的标志是（）A.A的生成速率与的生成速率与C分解的速率相等分解的速率相等 B.单位时间内生成单位时间内生成n molA,同时生同时生3n molBC.A、B、C的浓度不再变化的浓度不再变化 D.A、B、C的分子数比为的分子数比为1:3:2C5、可逆反应达到平衡的重要特征（）A.反应停止了B.正、逆反应速率都为零C.反应物和生成物的浓度相等D.正、逆反应的速率相等D D化学反应条件的控制化学反应条件的控制三、化学反应条件的控制三、化学反应条件的控制对应对应用于特定环境下及特殊需要的化学用于特定环境下及特殊需要的化学反应，则需要对反应的条件进行特殊的控反应，则需

14、要对反应的条件进行特殊的控制。制。现在，假设你是一名工程师，你要使现在，假设你是一名工程师，你要使到你工厂的煤尽可能的完全燃烧，提高煤到你工厂的煤尽可能的完全燃烧，提高煤的燃烧效率，你认为应该从哪些方面进行的燃烧效率，你认为应该从哪些方面进行分析？分析？化学反应条件的控制化学反应条件的控制怎样提高煤的燃烧效率？怎样提高煤的燃烧效率？1.1.煤的状态与燃烧的速率有何关系？与煤的充分燃烧有煤的状态与燃烧的速率有何关系？与煤的充分燃烧有何关系？何关系？2.2.空气的用量对煤的充分燃烧有什么影响？原因是什么空气的用量对煤的充分燃烧有什么影响？原因是什么？3.3.应选用什么样的炉膛材料？应选用什么样的炉

15、膛材料？4.4.如何充分利用煤燃烧后的废气中的热量？如何充分利用煤燃烧后的废气中的热量？化学反应条件的控制化学反应条件的控制归纳归纳1.1.尽可能的使煤充分燃烧，提高能量的转化率，关键是尽可能的使煤充分燃烧，提高能量的转化率，关键是燃料与空气或氧气要尽可能充分的接触，且空气要适燃料与空气或氧气要尽可能充分的接触，且空气要适当过量。燃料与空气要有足够大的接触面积。当过量。燃料与空气要有足够大的接触面积。2.2.尽可能充分地利用燃料燃烧所放出来的热能，提高热尽可能充分地利用燃料燃烧所放出来的热能，提高热能的利用率。能的利用率。3.3.实质是从多方面控制燃烧反应的条件，它的意义在于实质是从多方面控制燃烧反应的条件，它的意义在于节约能源，节省资源，减少污染等。节约能源，节省资源，减少污染等。化学反应条件的控制化学反应条件的控制4 4、化学反应条件的控制。（课下阅读课本、化学反应条件的控制。（课下阅读课本P52)P52)1 1、化学反应速率及其表示方法。、化学反应速率及其表示方法。2 2、影响化学反应速率的因素。、影响化学反应速率的因素。3 3、化学反应限度和化学平衡状态，以及化学平、化学反应限度和化学平衡状态，以及化学平衡状态的特征判断。衡状态的特征判断。